黄铁矿（FeS2）是最常见的硫化矿物之一，它在各种矿石及尾矿堆中普遍存在，同时也常见于各种贵金属的伴生矿中。黄铁矿的氧化会释放出大量的重金属离子和H⁺，引起酸性矿山废水（acid mine drainage，AMD）的产生，造成矿山生态环境的严重污染。为了从源头上抑制酸性矿山废水的产生，必须对黄铁矿的氧化机制进行系统研究，为寻找有效措施以控制黄铁矿的氧化程度提供思路和科学依据。本文利用开路电位、循环伏安法、极化曲线法等传统的电化学方法以及新兴的扫描电化学显微镜技术对黄铁矿在酸性条件下的电化学行为进行研究，从电化学的角度探讨了黄铁矿的氧化过程，得到以下主要结论：黄铁矿在酸性条件下的氧化主要包括以下两个过程：首先，黄铁矿矿物晶格中的Fe²⁺溶出而被氧化为Fe³⁺，此过程会伴随有如硫单质、缺铁硫化物（Fe1-xS2）和多硫化物（FeSn）等氧化中间产物的生成，覆盖在黄铁矿的表面而形成一层钝化膜，阻碍了其氧化溶解过程；接着，黄铁矿表面的钝化膜被进一步氧化为可溶性的SO₄^2-。在酸性条件下，黄铁矿氧化反应的最终产物为Fe³⁺和SO₄^2-。另外，在所研究的酸度范围内，随着H2SO4溶液浓度的增大，体系的开路电位和腐蚀电位均正移，氧化和还原的峰电流值升高，腐蚀电流增大，说明增加体系的酸度会促进黄铁矿的氧化过程。用Pt微电极作为探针，黄铁矿制备的块状电极作为基底，运用扫描电化学显微镜（Scanning Electrochemical Microscopy, SECM）技术可以灵敏地检测到黄铁矿氧化溶出的Fe²⁺，从而可以用来研究黄铁矿的氧化过程。随着探针慢慢靠近黄铁矿基底表面，基底阻碍了溶解氧的扩散，而黄铁矿溶解出Fe²⁺所消耗溶解氧的量增加，溶解氧浓度减少而Fe²⁺浓度增多，导致探针开路电位的减小，探针的还原电流（氧气的还原）趋于零电流，而探针的氧化(Fe²⁺的氧化)电流则增大。在通入氮气后，体系中溶解氧的量减少，探针的还原电流值和电流差都减小，而黄铁矿溶解出的Fe²⁺浓度减少，探针的氧化电流值也降低。当电解质溶液浓度减小，探针的还原电流和氧化电流值也随之都减小，探针上氧化还原反应的强度都减弱。通过扫描电化学显微镜特有的三维面扫描图像和线扫描图像，可以直接观测黄铁矿基底在不同状态下的表面电化学活性分布信息。当黄铁矿基底表面存在划痕或缺陷时，这些位置表现出很强的活性，更容易发生溶解反应。